治療骨髓瘤腎化合物的篩選暨CypA在小細(xì)胞肺癌發(fā)生中的作用分析.pdf

1、本論文分為3個(gè)部分， 第一部分是基于免疫球蛋白輕鏈結(jié)構(gòu)篩選可用以治療骨髓瘤腎的先導(dǎo)化合物； 第二部分是D8C結(jié)構(gòu)域的鑒定和結(jié)構(gòu)模擬； 第三部分是研究CyclophilinA在小細(xì)胞肺癌發(fā)生中的作用分析。 在第一部分中，通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)來(lái)篩選潛在的可用以治療骨髓瘤腎的先導(dǎo)化合物。居于血液惡性腫瘤第二位的多發(fā)性骨髓瘤是由于漿細(xì)胞過(guò)度增生所致，過(guò)度增殖的漿細(xì)胞大量分泌免疫球蛋白和游離的免疫球蛋白輕鏈，過(guò)量

2、的輕鏈不能被重吸收，就會(huì)與位于腎髓袢升支粗段的uromodulin蛋白的225-233位的9個(gè)氨基酸結(jié)合并堵塞腎小管，導(dǎo)致骨髓瘤腎，進(jìn)而導(dǎo)致多發(fā)性骨髓瘤病人的死亡。我們采用同源模建和分子動(dòng)力學(xué)模擬優(yōu)化輕鏈結(jié)構(gòu)，指標(biāo)檢測(cè)結(jié)構(gòu)比較可信后，利用AutoDock程序，基于結(jié)構(gòu)匹配和能量匹配的分子對(duì)接計(jì)算，從化合物的三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)Maybridge中篩選能夠與輕鏈進(jìn)行較好結(jié)合的化合物，從理論上講它們能作用于Iglc從而抑制其與uromodulin

3、結(jié)合。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，得到可以抑制兩者結(jié)合的小化合物三個(gè)，為開發(fā)可用于治療骨髓瘤腎的藥物提供了有價(jià)值的先導(dǎo)化合物。 在第二部分中，分析uromodulin蛋白序列，我們通過(guò)生物信息學(xué)的方法鑒定了一個(gè)新的位于199-289位氨基酸的結(jié)構(gòu)域D8C，并預(yù)測(cè)了它的結(jié)構(gòu)。D8C含有非常保守的芳香氨基酸和8個(gè)半胱氨酸，存在于uromodulin、LZP、GP-2蛋白和一些斑馬魚和?？械募?xì)胞表面糖蛋白等膜蛋白的胞外部分，可能介導(dǎo)蛋白之間的相互

4、作用。我們通過(guò)同源模建和分子動(dòng)力學(xué)優(yōu)化預(yù)測(cè)D8C的結(jié)構(gòu)，與實(shí)驗(yàn)得到的CD光譜結(jié)果比較，有一定的可信度。此結(jié)構(gòu)可以用來(lái)篩選治療骨髓瘤腎的小分子化合物。另外，編碼uromodulin蛋白的基因UMOD突變導(dǎo)致家族性早幼年高尿酸血癥和2型髓質(zhì)囊性腎病。從2002年將疾病致病基因定位到UMOD到今為止，已有報(bào)道50多個(gè)來(lái)源于不同種族的家族中發(fā)現(xiàn)這種疾病并測(cè)出了UMOD基因的38個(gè)突變位點(diǎn)，其中D8C中包含11個(gè)突變位點(diǎn)，相對(duì)來(lái)說(shuō)此結(jié)構(gòu)域突變率比

5、較高。我們以野生型的D8C結(jié)構(gòu)為模板，模擬了突變體的結(jié)構(gòu)。分析動(dòng)力學(xué)模擬軌跡，發(fā)現(xiàn)野生型與突變體的單個(gè)氨基酸波動(dòng)相比較，在201-205aa(GWYFR)處野生型有個(gè)銳利的峰，波動(dòng)比較大，在此期間突變體基本都是下降的；野生型的總疏水面積和回旋半徑都大于突變體，這些結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致蛋白不能通過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的“質(zhì)控系統(tǒng)”，可能與伴侶蛋白不能解離進(jìn)行繼續(xù)轉(zhuǎn)運(yùn)而滯留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。這種推斷與文獻(xiàn)已經(jīng)報(bào)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致，uromodulin突變蛋白與野生型蛋

6、白轉(zhuǎn)入細(xì)胞，觀察熒光定位發(fā)現(xiàn)突變體多集中在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，高爾基體很少；觀察病人的腎組織，發(fā)病后到細(xì)胞質(zhì)膜上的uromodulin蛋白減少，尿液中蛋白也減少。另一方面，我們推測(cè)D8C起著介導(dǎo)蛋白之間相互作用的關(guān)系，而其中非常保守的芳香氨基酸WYFR區(qū)可能對(duì)于蛋白結(jié)合是非常重要的。 在第三部分中，我們首先運(yùn)用實(shí)時(shí)熒光定量RT-PCR分析了CypA和它位于膜上的受體CD147在正常肺細(xì)胞和肺癌細(xì)胞株中的表達(dá)情況。結(jié)果表明CypA和CD14